【Java容器】Java容器入门教程

一、数组

容器类只能保存对象的引用。而数组可以像保存对象的引用一样，直接保存基本类型。与包装过的基本类型的容器相比，创建与访问一个基本类型的数组效率更高。
Java允许直接“返回一个数组”。不需要担心要为数组负责，当使用完后，垃圾回收器负责清理。
填充数组：方法fill()只能以某个单一的值填充整个数组，如果想用随机生成的若干数字填充数组，fill()就无能为力了。
复制数组：System.arraycopy() ，复制数组比用for循环复制要快多。System.arraycopy()为所有类型作了重载。
数组比较：Arrays类重写了equals()方法，用来比较整个数组（包括基本类型与Object）。数组相等的条件：数组元素个数必须相等，并且对应位置的元素也相等。可以通过对每一个元素使用equals()做比较来判断。
数组元素的比较：Java提供了比较功能，主要是实现java.lang.Comparable接口。此接口很简单，只有compareTo()一个方法。此方法以要比较的Object为参数，如果当前对象小于参数则返回负值，如果相等则返回0，如果当前对象大于参数则返回正值。
数组排序：使用内置的排序方法，就可以对任意的基本类型数组排序，也可以对任意的对象数组进行排序，只要该对象实
现了Comparable接口或具有相关联的Comparator。
二分查找：如果数组已经排好序了，就可以使用Arrays.binarySearch()执行快速查找。不要对未排序的数组使用binarySearch()，否则结果不可预料（二分法查找）。如果使用Comparator对对象数组排序(基本类型数组无法使用Comparator进行排序)，再使用binarySearch()时必须提供同样的Comparator (使用此方法的重载版本)。

二、容器
ArrayList是一种List，而HashSet是一种Set。HashMap是一种Map，与数组不同。
List按对象进入的顺序保存对象，不做排序或编辑操作。
Set对每个对象只接受一次，并使用自己内部的排序方法。
Map同样对每个元素只保存一份，但这是基于“键”的，Map也有内置的排序，因而不关心元素添加的顺序.

Collection接口及操作
1.1基本操作的方法有
size()
isEmpty()
contains()
add()
remove()
iterator() //转换
1.2 批量操作
containsAll(Collection):返回集合中是否
包含指定集合中的所有元素；
addAll(Collection)方法和removeAll(Collection)方法:将指定集合中的元素添加到集合中和从集合中删除指定的集合元素；
retainAll(Collection)方法:删除集合中不属于指定集合中的元素；
clear()方法删除集合中所有元素。
1.3 数组操作
toArray()方法可以实现集合与数组的转换
无参数的toArray()方法实现将集合转换成Object类型的数组。
有参数的toArray(Object[] a)方法将集合转换成指定类型的对象数组。
容器元素的访问
2.1迭代器
迭代器是一个对象,它的工作是遍历并选择序列中的对象. Java的Iterator是受限制的,它只能用来:
使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator.第一
次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一
个元素.
使用next()获得序列中的下一个元素.
使用hasNext()检查序列中是否还有元素.
使用remove()将上一次返回的元素从迭代器中移除.

 Iterator it = c.iterator(); //得到迭代器对象
while (it.hasNext()){ System.out.println(it.next());
}

2.2 foreach

for (Object o : collection) System.out.println(o);

List的功能方法
可以使用add()添加对象，使用get()一次取出一个元素
有两种List:
一种是基本的ArrayList，其优点在于随机访问元素。
另一种是更强大的LinkedList，它并不是为快速随机访问设计的，它对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除的开销并不大，而随机访问则相对较慢。LinkedList还具有下列方法:addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()和removeLast()，这些方法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
Set的功能方法
Set具有与Collection完全一样的接口。但是Set不保存重复的元素。
HashSet*——为快速查找设计的Set，存入HashSet的对象必须定义hashCode().
TreeSet——保持排序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列).
LinkedHashSet ——具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示，同样必须定义hashCode().
使用SortedSet接口(TreeSet是其唯一的实现)，可以确保元素处
于排序状态,还可以使用SortedSet接口提供的附加功能。
Map的功能方法
Map接口是“使用一个对象来查找另一个对象” :
方法put(Object key, Object value)添加一个“值”(value)(想要的东西)和与“值”相关联的“键”(key)(使用它来查找)。
方法get(Object key)返回与给定“键”相关联的“值”。
可以用containsKey()和containsValue()测试Map中是否包含某个“键”或“值”。
标准的Java类库中包含了几种不同的Map:
l HashMap* l TreeMap
l LinkedHashMap
l WeakHashMap
l IdentityHashMap
5.1
使用SortedMap接口(TreeMap是其唯一的实现)，可以确保
“键”处于排序状态，这使得它具有额外的功能，这些功能由
SortedMap接口中的方法提供。
5.2
为了提高速度，LinkedHashMap散列化所有的元素，但是在遍历“键值对”时，又以元素的插入顺序返回“键值对”。
可以在构造器中设定LinkedHashMap，使之采用基于访问的“最近最少使用”(LRU)算法,使得没有被访问过的(可被看作需要删除的)元素出现在队列的前面.
5.3
HashMap的性能因子
容量(Capacity)——散列表中桶的数量.
初始化容量(Initial capacity):创建散列表时桶的数量（16）。HashMap和HashSet都允许在构造器中指定初始化容量。
尺寸(Size):当前散列表中记录的数量。
负载因子(Load factor):等于“size/capacity”。默认的负载因子为0.75.

三、选择接口的不同实现

对List的选择:
对于随机访问(get())，ArrayList的开销小于LinkedList。
从中间的位置插入和删除元素，LinkedList要比ArrayList（需移动）快，特别是删除操作。
对set的选择
HashSet*的性能总是比TreeSet好(特别是最常用的添加和查询元素操作)。
TreeSet存在的唯一原因是，它可以维持元素的排序状态。所以，只有当你需要一个排好序的Set时，才应该使用TreeSet。
对于插入操作，LinkedHashSet比HashSet略微慢一点；这是由维护链表所带来额外开销造成的。不过，因为有了链表，遍历LinkedHashSet会更快。
对Map的选择:
Hashtable和HashMap（替代）的效率大致相同。
TreeMap通常比HashMap慢。但可以使用它生成一个排好序的队列。
LinkedHashMap比HashMap慢一点。

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